情報数理工学実験第一

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情報数理工学に応じた実習を行う。各課題について、的確な問題分析とシステムの設計、実現、評価ができること、明晰な報告書を作成できることを目標とする。

論理設計学、計算機通論、プログラミング通論、アルゴリズム論第一、情報領域演習第一、情報領域演習第二、情報領域演習第三

特になし。

特になし。課題ごとに資料を配布する。

授業計画
ガイダンスのあと、8課題の実験を行う。途中、2回の面接試験を実施する。課題の実施順序は入れ替わることがある。
(1) ガイダンス

課題1: 論理回路
講義科目「論理設計学」で学んだ組み合わせ回路や順序回路を実際の素子で構成し、スイッチ、LED、クロック発生器、オシロスコープを使って回路の入出力動作を確かめる。計測と制御の実習を兼ねている。
(2) 実験装置の操作法
(3) 組み合わせ回路
(4) 順序回路
(5) 計測実験

課題2: 論理回路とVerilog-HDL
verilog ハードウェア記述言語によって電子回路を設計するとともに、シミュレーションを行い、その回路の論理レベルでの妥当性を確認する。
(6) ハードウェア記述言語
(7) 電子回路の設計
(8) シミュレーション実験
(9) 課題1の面接試験

課題3: オブジェクト指向言語
Javaを使ったプログラミングを行う。
(10) オブジェクト指向言語の概要
(11) GUIプログラムの作成
(12) デザインパターン
(13) 図形エディタの作成

課題4: UNIXとC
UNIXのシステム・コールを用いたプログラミングを行なう。プロセスの操作を中心としたプログラミングを行ない、OSの機能を理解する。
(14) オペレーティングシステムの概要
(15) UNIXシステム・コールを用いたプログラミング
(16) 計算実験
(17) 課題3の面接試験

課題5: 言語処理系
インタプリタとコンパイラを作成し、それらの仕組みを理解する。
(18) 字句解析と構文解析
(19) インタプリタ
(20) コンパイラ
(21) 最適化

課題6: 記号処理言語
記号処理言語Lisp によるプログラミングを実習する。
(22) 記号処理言語の概要
(23) Lispによるプログラミング
(24) 計算実験

課題7: 共振現象の数値シミュレーション
連立一次方程式, 常微分方程式の初期値問題および固有値問題の数値解法を学び、数値実験を通してその特性等を理解する. さらに, その数値解法 を用いて, 共振現象の数値シミュレーションを行う.
(25) 常微分方程式の初期値問題に対する数値解法(オイラー法, ホイン法, ルンゲ・クッタ法)
(26) 連立一次方程式の数値解法(LU分解, 前進消去・後退代入)
(27) 固有値問題の数値解法(べき乗法, 逆べき乗法)

課題8: グラフと最適化
グラフに関する最適化問題とその効率的アルゴリズムについて学び実装する。
(28) グラフに関する最適化問題の定式化と効率的アルゴリズム
(29) アルゴリズムの実装
(30) 計算実験

レポート課題については、授業時間内に終わらない場合は、授業時間外に行わなければならない。

レポートと面接試験による。1課題でもレポート未提出なら不可。
全課題を平均して 60点以上の点数を取ることが、合格の最低基準である。

特に設けない。
Webclassのメッセージを利用して質問すること。
(上に記載したWebページに登録すること。)

この科目に合格しなければ、卒業研究に着手できないので、懸命に努力すること。

各担当者の連絡方法はガイダンス時に配布。
2年次終了審査に合格していない者は履修できません(学修要覧参照)。